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大惊得色 - 浅谈摄影与后期中的色温、色彩与白平衡 - 【Part III - 偏色与白平衡】

已有 542 次阅读2012-5-19 16:37

在前两节中,我们已经了解了色温、色彩的基本概念和关系,前两节课属于本系列文章的铺垫,有了前两节的基础,我们才可以在讨论的过程中统一概念和名称,而从今天的第三节开始,才真正意义上的进入了正题。


 


在上一节的末尾,我引入了“偏色”的概念:由于在非白光照射的环境下,物体无法反射自身本可以反射的全部光色的现象,就是我们常说的偏色。我们可以再回顾一下当时举例的图片:


 






具体的偏色原因,还请您参考上一节中的讲解。


在这节课的一开始,我们要思考一个问题:上节中的这个解释偏色的实验中,究竟是什么原因导致我们看到的颜色发生了偏差呢?很显然,上例中的偏色是因为场景中的光线造成的,因为前后两张图的场景中,只有灯光的色温发生了变化,其他的所有物体属性未发生变化。


 


我们现在把这种由于灯光的色温及发出光线的颜色导致的视觉上的偏色,叫做“光源偏色”。有的朋友会问了:按上面的说法来看,所有的偏色都应该是因为光源颜色造成的,难道还有什么其他种类的偏色吗?当然有,“偏色”二字的涵盖范围是非常广泛的,例如印刷时的油墨不够精准会导致偏色;电视机的显像管损坏会导致偏色;戴上有色眼镜看到的一切都会有偏色......在这里把“光源偏色”独立出来,是因为接下来我们要了解在摄影中的另一个很常见的偏色 - “照片偏色”。


 


什么叫做照片偏色呢?在本节中,我们把照片偏色定义为:由于底片或感光芯片的色温设置而导致的最终照片的颜色偏差。单纯的文字解释理解起来还是很晦涩,我们还是用实例来讲解:


 


同样的较为理想的模拟场景,灰色背景、红绿蓝三色球、5500K的白光照射:



现在,我们要开始用相机对这三个小球拍照片了,我们将机身与镜头的参数如下设置:


胶片规格:36mm


快门速度:1/60s


光圈孔径:f2.8


焦距:28mm


感光度:ISO100


使用上述参数连续拍摄五张照片,拍摄这五张照片时,分别将机身的色温值设置为:2800K、4000K、5500K、7000K、10000K(Canon EOS 5D markII的可设置色温范围为2800K~10000K,机身不同,可设置的色温范围不同),最终我们得到以下的五张照片:









从连续拍到的五张照片,我们可以看到:在照明色温为5500K的场景中,机身色温从2800K逐渐升高到10000K,得到照片的颜色由冷蓝逐渐变化为暖黄,而在机身色温为5500K的时候,照片中灰色背景被呈现为纯灰色,红绿蓝三色球亦无偏色。


 


   在上面的几张照片中,除了5500K机身色温下拍照得到的照片都有偏色,而场景的灯光一直都保持着5500K的标准白光,所以,这种由于底片和感光芯片的色温设置而导致的偏色,就是上面提到的“照片偏色”。


 


   从上面的模拟实例中,我们可以得到这样的结论:当机身色温低于场景照明色温时,得到的照片会偏冷蓝,且差值越大,照片颜色越冷蓝;当机身色温值高于场景照明色温值时,得到的照片会偏暖黄,且差值越大,照片颜色越黄暖;当机身色温与场景色温相同时,照片无偏色。这个结论很重要,请大家反复理解并牢记。


 


   接下来我们来看一下真实的照片样例:


 









面这连续的五张真实照片,机身色温也是在2800K、4000K、5500K、7000K和10000K五个档位,在第一节中展示这个镜头的照片时,我们已经知道现场的照明光线色温恰好在5500K左右,所以当机身色温设置为与场景照明色温相同的5500K时,得到的照片基本上没有偏色,而机身色温低于和高于5500K的照片,都发生了程度不同的偏色。真实照片的结果与三色球模拟实例中的结果是完全一致的。


 


   接下来,我们继续用实例论证“当机身色温与场景色温相同时,照片无偏色”这一结论。在上一组的理想环境三色球模拟拍照和真实的照片展示过后,我们看到了:当场景照明色温为5500K时,把机身的色温设置为相同的5500K,得到的照片就没有偏色。那么,如果场景的色温不是5500K而是其他的色温值时,是不是把机身的色温继续调节到跟场景照明色温相同,就可以得到不偏色的照片呢?我们来看下面的例子:


 


   同样的场景,浅灰色背景,红绿蓝三色球,此时场景的照明色温为3000K,您的眼睛应该看到这样的颜色感觉:


 





这是在第一节中我们已经确认的常识了,3000K的暖黄色灯光下,本应是浅灰色的背景会被灯光染为黄色,同时红绿蓝球也会因为灯光色温的关系而发生偏色。


 


接下来,我们依次使用5500K与3000K的色温对这个场景进行拍照,得到下面两张照片:






从得到的照片中我们可以看见,在场景照明是色温为3000K的暖黄色灯光时,使用5500K的机身色温进行拍照,得到的照片恰好反映了与我们肉眼看到的比较接近的暖黄色,而使用与场景色温相同的3000K机身色温拍照时,得到的照片恰好可以使原本为灰色的物体呈现为灰色,彩色物体不偏色。


 


   为什么使用5500K的机身色温拍照,得到的照片就和我们肉眼看到的现场颜色比较接近呢?因为5500K的灯光色温意味着“白光”,当相机的机身色温设置为5500K的时候,说明机身的感光芯片是按照全光谱无偏颇的进行画面捕捉的。场景内的照明光线若不是标准的5500K白光,那么则必然缺失一部分光色,而相机感光芯片又是按照白光的全光谱进行接受,所以场景内照明光线缺失必然被相机感光芯片等量接收。


 


   例如上面实例中的照片DSC - 0006,现场照明光色温为3000K,肉眼看起来是暖黄色,这说明此时的照明光相对于5500K的白光,缺失了除了暖黄色光以外的其他光色,所以看起来是暖黄色的,而此时机身色温设置为5500K,按照白光的全光色光谱进行捕捉,现场光中缺失了除暖黄色光以外其他的光色,那么得到的照片中同样就缺失了除暖黄色光以外其他的光色,所以最终得到的照片是和肉眼看到的现场光线色彩比较接近的暖黄色。


 


   这就是为什么我反复的提到5500K色温的第二个重要原因:只有相机机身的色温设置为5500K时,拍到的照片才能相对正确的表现拍照现场真实的光线颜色。这也是为什么传统的日光型胶卷色温为固定的5500K的原因所在。


 


   通过上面所有的实例和真实照片展示,我们已经成功的论证了:“当机身色温与场景色温相同时,照片无偏色”这个结论的正确性。那么这个结论的实际应用在哪里呢?答案就是数码相机的Auto White Balance,也就是我们常说的AWB,自动白平衡。


 


   数码相机相对于传统的胶片相机,最大的进化之一就是使用感光芯片来替代胶片,感光芯片的色温是可以在一定范围内自由设置的,这就显得比传统的固定色温的胶片灵活许多。数码相机可以自动的监测场景内的颜色,然后分析得到场景中照明光源的大致色温,同时将感光芯片的色温设置为与分析得到的场景照明色温大致相同,这样拍到的照片就不会有太严重的偏色。简单的说,白平衡就是数码相机在根据场景自动调整机身色温的过程,其结果是使机身色温与场景照明色温基本相同,得到的照片基本不会有严重的偏色。


 


   请看下面这两张真实照片:


 






场景构成为:纯白色的墙壁前一盏台灯,台灯使用色温为2800K的暖黄色11W节能灯泡,左侧照片使用固定5500K色温拍照,右侧照片使用AWB自动白平衡模式拍照。


 


   我们可以看见:左侧的照片,由于机身色温设置为5500K,所以很好的表现了台灯灯光暖黄色的色彩感觉;而右侧的照片,机身使用自动白平衡模式,机身经过检测后,将感光芯片的接收色温设置在3100K,与灯光本身的2800K比较接近,所以最终照片看起来白色的墙壁比较偏向白色,而不像左侧的照片那样被灯光染色那么严重。


 


   本节课至此,我想大部分的朋友会有两个很大的疑问,第一:既然场景的灯光色温为2800K,那么为什么相机的自动白平衡最终把机身色温设置在3100K而不是2800K呢?因为相机不是人,它不能把节能灯从灯罩中拧出来查看铭牌上面的色温数值,它只能通过镜头取景范围内的内容来大致估算现场灯光的色温,所以无法做到绝对准确,而且在真实生活中,您看到的光和相机接收到的光一样,除了光源直接发出并进入您眼中的以外,还有很大一部分来自于场景中物体的反射光,这是一种复杂的复合光,本身的色温就已经与发光体的原始色温有差别了,相机又怎可能绝对精准的去自动设置自身的色温呢。


 


   第二个大疑问就是:上面左边的那张照片,怎么感觉比眼睛看到的要黄啊?我眼睛看到的没有这么暖黄的。的确,虽然5500K的机身色温可以相当准确的表现现场光线真实的色彩,但还是那句老话,相机不是人,人眼的视觉系统是无比强大的,远不是目前的科技产品可以比拟的,在人的视觉系统中,有一个隐藏的“白平衡”系统,这种隐藏的白平衡系统,会让您在光线很暖黄的时候感觉不到那么黄,光线很冷蓝的时候,也感觉不到那么蓝。所以,可以说相机并没有我们这么人性,但它比较客观,照片中的黄色和您看到的黄色有区别,我们本着以人为本的原则,尊重我们现场肉眼看到的黄色,但同时也应该本着科学客观的态度认可照片中呈现的黄色。


 


   总结前三节,您现在应该得到这样的概念体系:


 


    照明光源色温为5500K - 标准白光


    照明光源色温高于5500K - 颜色冷蓝


    照明光源色温低于5500K - 颜色暖黄


 


    机身色温高于场景照明色温 - 照片颜色偏黄


    机身色温低于场景照明色温 - 照片颜色偏蓝


    机身色温等于场景照明色温 - 照片颜色准确


 


    光源色温值越高,光色越蓝;光源色温值越低,光色越黄


    机身色温值越高,照片越黄;机身色温值越低,照片越蓝


 


正是由于上面表述的光源色温值和机身色温值的相反表现,所以才有了白平衡的过程。简单的想想,光源色温较低,场景光线较黄,为了拍到不偏色的照片,机身就要把色温调高,让本来是发黄的照片蓝一些,这样一平衡,最后得到的照片就不怎么偏色了;反过来也是成立的,光源色温较高,场景光线较蓝,为了拍到不偏色的照片,机身就要把色温调低,让本来发蓝的照片黄一些,平衡得到不大偏色的最终照片。


 


三节课至此,很多朋友认为关于色温、色彩和白平衡的知识已经差不多了,没什么其他可以讲的了,其实,前两节课连同这第三节课,也只是铺垫部分,最重要的内容在最后的两节中。我现在提出几个问题,您就知道其实前三节课并没有真正的把问题描述清楚:


 


1 如果场景中有多个不同色温的灯光同时照射时,机身的色温应该如何设置?


2 灯光并非只有黄蓝两种颜色,灯光的色彩千变万化,面对颜色构成复杂的彩色灯光照


  射的场景,应该如何设置色温?


3 相机的若干种白平衡模式究竟如何选择使用?色温值设置与拍照前期和后期究竟有


  什么关系?


4 什么格式的照片可以保存色温信息?不能保存色温信息的照片又如何调节色温?


5 在Photoshop中,什么工具和方法是最适合来调节色温的?


 


在下一节中,我会将上述的前三个问题解释清楚,这三个问题与拍照前期相关,最后的第五节中,我会详细解释后两个问题,这两个问题与拍照结束后的软件后期相关。(转自http://blog.sina.com.cn/s/blog_77808ce90100vuon.html



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